Fornecimento de energia não deve retardar crescimento de data centers de IA

É improvável que a escassez de energia impeça a expansão de data centers de IA, sugere pesquisa recente da Ark Invest. Embora o crescimento na produção de eletricidade tenha sido em média de ~2,7% a uma taxa anual global nos últimos cinco anos, a pesquisa da ARK estima que a demanda incremental de data centers de IA será de 0,7 ponto percentual, elevando o crescimento na demanda global de eletricidade para 3,4% a uma taxa anual composta até 2030, conforme mostrado abaixo.

De acordo com a pesquisa da ARK, a eletricidade representa apenas ~9% dos custos totais dos data centers de IA, deixando amplo espaço para as empresas investirem em soluções de energia rápidas e fora da rede sem prejudicar a economia dos data centers, especialmente devido aos altos retornos sobre o investimento que esperamos dos avanços da IA.

Há consenso entre alguns especialistas de que o impacto da IA nos sistemas de energia dependerá tanto da demanda quanto da eficiência. Há uma necessidade urgente de descobrir como administrar data centers de forma a maximizar o uso de energia renovável, disse Chris Noble, cofundador e CEO da Cirrus Nexus, uma administradora de computação em nuvem que utiliza data centers de propriedade do Google, Microsoft e Amazon.

Hoje, a maioria dos data centers busca operar em um “estado estável”, de modo que seu consumo de energia seja razoavelmente estável. Isso os deixa à mercê da rede à qual estão conectados e de qualquer que seja a mistura diária de gás natural, energia nuclear e geração de energia renovável. O Financial Times relatou em maio que os data centers de IA nos EUA já demandam 15 gigawatts (GW) de energia anualmente — ou quase a capacidade de todas as fazendas solares dos EUA. 

Os gigantes da tecnologia já são os maiores compradores de energia renovável. A Microsoft, por exemplo, está tentando adicionar principalmente energia renovável à rede e está investindo pesadamente no sequestro de carbono, que o U.S. Geological Survey define como o processo de captura e armazenamento de dióxido de carbono atmosférico. E a gigante da tecnologia está fazendo mais: “Nosso compromisso de ter nossos negócios alimentados 100% do tempo por energia 100% zero carbono até 2030 também está orientando nosso trabalho em armazenamento de baterias em escala de serviços públicos, transformação da rede e justiça ambiental”, disse Michelle Lancaster, diretora sênior de estratégia global da Microsoft.

É interessante ver as empresas de tecnologia buscando formas de reduzir sua dependência de fontes de energia mais poluentes. A mudança nas operações dos data centers é uma maneira criativa de aproveitar o excesso de energia renovável, contribuindo para a redução da pegada de carbono. Essa atitude mostra um compromisso com a sustentabilidade e pode influenciar positivamente outras indústrias a considerarem formas mais responsáveis de operar.

Melhorias de eficiência no hardware do chip também podem ter um grande impacto na redução do uso de energia. Este ano, a NVIDIA lançou uma nova linha de GPUs (unidades de processamento gráfico) com consumo de energia 25 vezes menor do que seus modelos anteriores. 

Na medida do possível, as grandes empresas dizem que querem permanecer neutras em termos de carbono, mesmo quando aumentam o uso de energia. Elas não estão conseguindo no momento. Mas todas sabem que, apesar dos rápidos avanços na eficiência em modelos de chip e IA, o uso de energia associado à IA aumentará. Em janeiro, a Agência Internacional de Energia (AIE) previu que a demanda global por eletricidade em data centers mais que dobrará de 2022 a 2026, com a IA desempenhando um papel importante nesse aumento. 

Segundo cálculos mais recentes, porém, esse aumento ainda representará uma parcela muito pequena do uso geral de eletricidade em sistemas de energia em rápida descarbonização. Mesmo com o crescimento projetado na demanda de energia da IA, até 2030, o uso de data center para IA nos EUA representará cerca de 0,4% das emissões dos EUA em 2022.

“Embora as manchetes possam pintar um quadro sombrio da pegada de carbono da IA, a realidade é que seu impacto direto é mais um pontinho do que uma mudança sísmica em nosso cenário energético”, observa a Dra. Sarah Chen, pesquisadora líder em tecnologia sustentável.

Pelo sim, pelo não, reguladores já estão agindo. Cingapura  anunciou um padrão de sustentabilidade para data centers em países tropicais no ano passado, e a Comissão Europeia se moveu em direção à regulamentação da sustentabilidade de data centers em toda a UE. Nos EUA, o senador de Massachusetts Ed Markey apresentou um projeto de lei para estudar os impactos ambientais da IA ​​em fevereiro, e o Comitê de Energia e Comércio da Câmara realizou uma audiência sobre o uso de energia da IA ​​em junho.

Mudanças estão em curso

O quinto ranking anual de comparação de mercado global de data centers da Cushman & Wakefield conclui que, como a IA demonstrou aumentar substancialmente a demanda por data centers em todo o mundo, tanto as estratégias de seleção de locais quanto os projetos de data centers estão sendo alterados.

“Com interesse na expansão da nuvem e na implantação de inteligência artificial e aprendizado de máquina, os desenvolvedores de data centers se apressaram para tomar grandes locais com um caminho claro para a energia”, diz Ali Greenwood, Diretor Executivo da Cushman & Wakefield. “2023 terminou como um ano recorde em termos de crescimento de mercado, estreitando as taxas de vacância e rápida absorção no espaço de data center. O cenário está pronto para um 2024 cheio de mercados emergentes e novas soluções para o quebra-cabeça de energia”, completa o executivo.

Os maiores mercados estão posicionados para um crescimento contínuo, pelo menos até que haja pressão sobre a capacidade da rede elétrica local ou que os imperativos políticos mudem.

Um relatório publicado recentemente pelo Dell’Oro Group prevê que os gastos com infraestrutura de IA ultrapassarão um trilhão de dólares nos próximos cinco anos, com base no crescimento global do investimento em data centers a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 24% até 2028. “A IA tem o potencial de gerar mais de um trilhão de dólares em gastos com infraestrutura relacionada à IA em nuvem e data centers corporativos nos próximos cinco anos”, disse Baron Fung, Diretor Sênior de Pesquisa do Dell’Oro Group. 

O lado positivo da IA

Embora a IA possa aumentar o consumo global de energia no curto prazo, seu potencial de longo prazo como ferramenta de descarbonização é imenso. Estamos testemunhando uma revolução tecnológica que pode finalmente dissociar o crescimento econômico das emissões.

Tomemos como exemplo o Reino Unido, que conseguiu aumentar o PIB per capita em quase 50% desde 1990 e, ao mesmo tempo, reduzir pela metade as emissões domésticas. A IA pode ser a chave para acelerar essa tendência em nível global.

No entanto, para liberar todo o potencial da IA como solução climática, são necessárias políticas climáticas mais fortes, incluindo:

• Colocar um preço no carbono para incentivar soluções de IA que minimizem as emissões;
• Dobrar o apoio à energia limpa;
• Criar estruturas regulatórias que incentivem o desenvolvimento da IA para a sustentabilidade.

“Se jogarmos bem as cartas, a IA pode ser nosso trunfo na luta contra as mudanças climáticas”, diz Emma Thompson, consultora de políticas da Global Climate Initiative.

O futuro está em nossas mãos. Ao aproveitarmos o poder da IA de forma responsável e estratégica, temos a oportunidade de criar um mundo mais sustentável. É hora de abraçar a IA não apenas como uma maravilha tecnológica, mas como uma poderosa aliada em nosso desafio global mais crítico.